本发明专利技术涉及一种基于光学电流互感器的故障测距系统和方法，该系统包括在两变电站内均设置依次连接的光学电流互感器、行波测距装置、交换机和时钟采集装置，各光学电流互感器均包括通过第一光缆相互连接的光学电流互感器敏感单元和光学电流互感器采集单元，各光学电流互感器敏感单元分别设置在输电线的两端，各光学电流互感器采集单元的行波信号输出端通过第二光缆连接同一变电站内的行波测距装置的输入端，故障测距系统还包括数据处理主站，两变电站的各行波测距装置的输出端均通过第三光缆输入至数据处理主站。本发明专利技术系统较大程度降低测距误差，提高其可靠性和精度，并符合智能变电站的行波测距要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种输电网故障测距
，特别是。
技术介绍
输电网故障的快速、可靠检测是实现智能电网安全可靠运行的主要功能之一，目前在我国IlOkV及以上电网中，中性点直接接地的变电站中广泛采用了输电线路故障测距系统，大多数是基于电磁式互感器来采集故障行波信号，使用硬电缆的方式将电磁式互感器输出的模拟量接入行波测距装置。当采集量增加和采集量改变时，相应的采集线路和接线必须加以调整，这增大了运行人员的工作量和系统出错的几率，己经无法满足数字化变电站的需求。此外，实际运行结果表明，电磁式互感器在测距可靠性、精度以及系统优化应用方面，还存在诸多问题:因传感带宽受限，存在磁饱和、动态测量精度差，在电网故障时不能正确传变一次电流，原始故障波形信息不准确，导致测距系统测距结果的离散性很大，可以在数公里范围波动；有的变电站使用传统的通信手段，例如音频拨号，这种模式存在占用通道、专线利用率低、通信不稳定、时效性不好等问题；缺乏对智能变电站IEC61850协议的支持。
技术实现思路
本专利技术针对现有的输电线路故障测距系统采用电磁式互感器导致测距可靠性差、精度低无法满足数字化变电站的需求等问题，提供一种基于光学电流互感器的故障测距系统，采用光学电流互感器实现高保真行波采集，使用光缆的方式将数字信号传输至行波测距装置，较大程度降低测距误差，提高其可靠性和精度，并符合智能变电站的行波测距要求。本专利技术还涉及一种基于光学电流互感器的故障测距方法。本专利技术的技术方案如下:一种基于光学电流互感器的故障测距系统，用于测定两变电站之间的输电线中的故障点的位置，其特征在于，包括在两变电站内均设置依次连接的光学电流互感器、行波测距装置、交换机和时钟采集装置，所述各光学电流互感器均包括通过第一光缆相互连接的光学电流互感器敏感单元和光学电流互感器采集单元，所述各光学电流互感器敏感单元分别设置在输电线的两端，所述各光学电流互感器采集单元的行波信号输出端通过第二光缆连接同一变电站内的行波测距装置的输入端，所述故障测距系统还包括数据处理主站，两变电站的各行波测距装置的输出端均通过第三光缆输入至数据处理主站。所述输电线为三相输电线，所述三相输电线的两端均设置三个光学电流互感器，各变电站内的三个光学电流互感器敏感单元分别设置在三相输电线的三相端，各变电站内的三个光学电流互感器采集单元的行波信号输出端均连接同一变电站内的行波测距装置的输入端。所述光学电流互感器为全光纤电流互感器，所述光学电流互感器敏感单元包括传感光纤环，输电线端穿过所述传感光纤环的内部。所述各光学电流互感器均为全光纤电流互感器，所述各光学电流互感器敏感单元均包括传感光纤环，各变电站内的三相输电线端对应穿过三个传感光纤环的内部。所述光学电流互感器选择采样频率为200KHZ?2MHz的光学电流互感器。 所述光学电流互感器的采样频率为500KHZ或1MHz。一种基于光学电流互感器的故障测距方法，用于测定两变电站之间的输电线中的故障点的位置，其特征在于，在输电线两端的各变电站均通过光学电流互感器采集输电线上的电流行波信息，并且各变电站均采用行波测距装置，在各变电站均采集时间信息后通过各自的行波测距装置向各自的光学电流互感器发送同步时钟，各光学电流互感器将采集的电流行波信息传给各自的行波测距装置，各行波测距装置输出带有时间戳的电流行波数据并统一发送至数据处理主站进行数据处理，由数据处理主站获取故障行波数据并计算故障距离，完成故障点的定位。各光学电流互感器通过内部的光学电流互感器敏感单元对输电线上高频电流信号进行感应，基于法拉第磁光效应产生相位差，再由光学电流互感器内部的光学电流互感器采集单元采集携带相位信息的光并转化成电流行波信息输出；各变电站均通过连接天线的时间采集装置采集时间信息并送到交换机，各行波测距装置从交换机获取到时间信息后向光学电流互感器采集单元发送同步时钟，各光学电流互感器采集单元将电流行波信息传给各自的行波测距装置。当输电线为三相输电线时，在三相输电线的两端均设置三个光学电流互感器，将各变电站内的三个光学电流互感器敏感单元分别设置在三相输电线的三相端，各变电站内的三个光学电流互感器采集单元均输出电流行波信息至各自变电站内的行波测距装置。光学电流互感器将电流行波信息按照IEC61850协议传给各自的行波测距装置；和/或，数据处理主站将获取到的电流变化率大的片段作为故障行波数据。本专利技术的技术效果如下:本专利技术提供的基于光学电流互感器的故障测距系统，在两变电站内均设置依次连接的光学电流互感器、行波测距装置、交换机和时钟采集装置，还包括设置在两变电站之间的数据处理主站，各部件配合工作，每个变电站中的光学电流互感器敏感单元对输电线上高频电流信号进行感应，基于法拉第磁光效应并配合光学电流互感器采集单元最终输出电流行波信号，采用具有高带宽特性的光学电流互感器能够实现高保真电流行波信号采集，光学电流互感器采集单元通过光缆与行波测距装置相连以进行两部件的双向信号传输，时间采集装置将时间信息送到交换机，行波测距装置从交换机获取到时间信息，从而给光学电流互感器采集单元发送同步时钟，光学电流互感器采集单元将采集的电流行波信息传输给行波测距装置，两变电站的行波测距装置输出带有时间戳的电流行波数据并通过光缆发送至数据处理主站进行简单方便的数据处理，获取故障行波数据并计算故障距离，完成故障点的定位。采用光学电流互感器进行故障测距避免了传统的输电线路故障测距系统采用电磁式互感器由于其性质导致的测距可靠性差、精度低无法满足数字化变电站的需求等问题，光学电路互感器实现高保真电流行波信号采集，使用光缆的方式能够提高通讯效率，本专利技术结构简单容易实现，准备方便地进行输电线故障测距，可以使得行波测距的误差相对于传统行波测距系统误差有较大程度降低，提高了其可靠性和测距精度，并符合智能变电站的行波测距要求。本专利技术提供的基于光学电流互感器的故障测距方法，与上述基于光学电流互感器的故障测距系统向对应，可以理解为是实现该故障测距系统的方法，该方法通过在在输电线两端的各变电站均通过光学电流互感器采集输电线上的电流行波信息，配合各变电站均采用行波测距装置且最终各行波测距装置输出带有时间戳的电流行波数据，各变电站带有时间戳的电流行波数据统一发送至一数据处理主站进行数据处理，由数据处理主站获取故障行波数据并计算故障距离，完成故障点的定位，避免了现有技术的弊端，通过光学电路互感器实现高保真电流行波信号采集，降低行波测距的误差，准备方便地进行输电线故障测距。【附图说明】图1为本发当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于光学电流互感器的故障测距系统，用于测定两变电站之间的输电线中的故障点的位置，其特征在于，包括在两变电站内均设置依次连接的光学电流互感器、行波测距装置、交换机和时钟采集装置，所述各光学电流互感器均包括通过第一光缆相互连接的光学电流互感器敏感单元和光学电流互感器采集单元，所述各光学电流互感器敏感单元分别设置在输电线的两端，所述各光学电流互感器采集单元的行波信号输出端通过第二光缆连接同一变电站内的行波测距装置的输入端，所述故障测距系统还包括数据处理主站，两变电站的各行波测距装置的输出端均通过第三光缆输入至数据处理主站。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐长宝，高吉普，肖小兵，鲁彩江，梁冰，刘东伟，
申请(专利权)人：贵州电力试验研究院，易能乾元北京电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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